Question

4．為測定一種氣態(tài)烴的化學式，取一定量的A置于密閉容器中燃燒，定性實驗表明產(chǎn)物是CO₂，CO和水蒸氣．學生甲、乙設計了如下兩個方案，均認為根據(jù)自己的方案能求出A的最簡式．他們測得的有關數(shù)據(jù)如下（圖中的箭頭表示氣體的流向，實驗前系統(tǒng)內的空氣已排除）：
甲方案

乙方案

試回答：
（1）請選出你認為合理的實驗方案甲．（填“甲”、“乙”或“甲、乙均可”）
（2）若要確定A的分子式，是否還需要測定其它數(shù)據(jù)？否．（填“是”、或“否”），如果需要，該測定哪些數(shù)據(jù)？最簡式CH₄，C：H=1：4只有甲烷．（上空若填“否”，此空不填），如果不需要，請說明理由-．

Answer 1

分析 （1）甲中濃硫酸吸收的是水、堿石灰吸收的是二氧化碳，最終CO燃燒生成二氧化碳，可以根據(jù)二者計算H、C原子個數(shù)比；乙中堿石灰吸收水和二氧化碳，CO還原CuO得到二氧化碳，但不能根據(jù)堿石灰增加的質量計算出C、H原子個數(shù)比；
（2）濃硫酸吸收水的物質的量=$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，堿石灰吸收二氧化碳的物質的量=$\frac{1.32g}{44g/mol}$=0.03mol，CO燃燒生成二氧化碳物質的量=$\frac{1.76g}{44g/mol}$=0.04mol，則二氧化碳分子個數(shù)和水中H原子個數(shù)之比為0.07mol：0.028mol=1：4，根據(jù)C、H原子個數(shù)比及狀態(tài)判斷物質；C、H原子個數(shù)被1：4，每個C原子最多形成4個C-H鍵．

解答 解：（1）甲中濃硫酸吸收的是水、堿石灰吸收的是二氧化碳，最終CO燃燒生成二氧化碳，可以根據(jù)水的物質的量、二氧化碳的物質的量計算H、C原子個數(shù)比，從而確定該物質化學式；
乙中堿石灰吸收水和二氧化碳，剩余的CO還原CuO得到二氧化碳，但不能根據(jù)堿石灰增加的質量計算出C、H原子個數(shù)比，所以乙不能確定該物質的最簡式；
則甲可以求出A的最簡式、乙不能求出A的最簡式，
故答案為：甲；      
（2）濃硫酸吸收水的物質的量=$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，堿石灰吸收二氧化碳的物質的量=$\frac{1.32g}{44g/mol}$=0.03mol，
CO燃燒生成二氧化碳物質的量=$\frac{1.76g}{44g/mol}$=0.04mol，
則二氧化碳分子個數(shù)和水中H原子個數(shù)之比為0.07mol：0.28mol=1：4，其最簡式為CH₄，C、H原子個數(shù)被1：4，每個C原子最多形成4個C-H鍵，最簡式中，H的含量已經(jīng)達到最大值，所以不用測定其它數(shù)據(jù)，故答案為：否； 因為最簡式中，H的含量已經(jīng)達到最大值
故答案為：否；最簡式CH₄，C：H=1：4只有甲烷．

點評 本題考查有機物結構與性質、有機物分子式、結構簡式的確定，題目難度中等，明確濃硫酸、堿石灰的性質是解本題關鍵，知道有機物中C原子成鍵特點．